高中地理 第三單元 第三節(jié) 圈層相互作用案例分析 剖析桂林“山水”的成因導學案 魯教版必修1

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圈層相互作用案例分析 剖析桂林“山水”的成因 [學習目標定位]　1.聯(lián)系相關化學知識，認識喀斯特地貌發(fā)育的基本條件。2.能夠通過圖片或影音資料，認識喀斯特地貌的基本形態(tài)。3.剖析桂林“山水”的成因，說明地理環(huán)境的形成和演變是圈層間相互作用的結果，進一步理解地理環(huán)境的整體性。 一、認識喀斯特地貌 1．喀斯特景觀：指石灰?guī)r地區(qū)的地貌、水文現(xiàn)象和景觀。 2．喀斯特地貌：是由喀斯特作用形成的地貌類型。 3．喀斯特作用的本質：含有二氧化碳的水對可溶性巖石的溶蝕和淀積作用，化學過程如下： 作用 化學過程 溶蝕作用 CaCO3＋CO2＋H2O＝Ca(HCO3)2 淀積作用 Ca(HCO3)2＝CaCO3↓＋CO2↑＋H2O 4.發(fā)育條件 (1)巖石 (2)水 5．類型 思考 1．溶蝕和淀積有何關系？ 答案　溶蝕和淀積是可逆的兩個化學過程，當水中的CO2含量增加時，其溶解CaCO3的能力相應增大，水的溶蝕作用加強；相反，若水中CO2的含量減少，則水中溶解的CaCO3發(fā)生淀積作用。 二、剖析桂林“山水”的成因 1．實質：桂林“山水”是桂林地區(qū)獨特的自然環(huán)境的產(chǎn)物，也是巖石圈、大氣圈、水圈、生物圈相互作用的結果。 2．形成和發(fā)育條件 思考 2．云貴高原為什么地下水豐富而地表水缺乏？ 答案　云貴高原地區(qū)屬于亞熱帶季風氣候，降水多，但以喀斯特地貌為主，多溶洞，地表水滲透嚴重，而且多暗河。 探究點一　喀斯特作用與喀斯特地貌 探究活動　讀圖，回答下列問題。 (1)寫出圖中數(shù)字代表的地貌名稱： ①________，②________，③__________，④__________， ⑤________，⑥________，⑦__________，⑧__________。 (2)下列屬于地面喀斯特地貌的是(多選)(　　) A．①② B．③④ C．⑤⑥ D．⑦⑧ (3)圖示地貌在我國______________地區(qū)分布廣泛，形成該地貌的作用有____________________。 (4)我國西北地區(qū)能否形成典型的喀斯特地貌，為什么？ 答案　(1)①峰林?、谌芪g洼地　③孤峰?、苈渌础、莸叵潞印、奘娙椤、呤S?、嗍?2)AB　(3)云貴高原　溶蝕、淀積　(4)不能?！∫蛭鞅钡貐^(qū)氣候干旱，降水少，而喀斯特地貌的形成條件之一就是水分充足。 反思歸納　喀斯特作用與喀斯特地貌 (1)喀斯特作用的影響因素及其強弱 喀斯特作用的本質是水對巖石的作用，因此其影響因素主要是巖石和水，強弱也與之密切相關。具體表現(xiàn)如下所示： (2)喀斯特地貌類型及成因 喀斯特地貌在地表、地下的景觀各有洞天，形態(tài)和成因不同，具體分析如下表： 類型 形態(tài) 成因 地面喀斯特地貌 石芽→石林→→孤峰→殘峰 溶蝕 溶溝→溶蝕洼地→溶蝕谷地 落水洞 地下喀斯特地貌 溶洞 、地下河 淀積 石鐘乳、石筍、石柱 探究點二　剖析桂林“山水”的成因 探究活動　讀下列材料，分析完成問題。 徐霞客在考察了廣西、貴州、云南后，對這一帶發(fā)育的峰林地貌作了總結：“峭峰離立，分行競穎”，“磅礴數(shù)千里，為西南奇勝”。他還指出這“磅礴數(shù)千里”的喀斯特地貌，并不是一成不變，而是各省有各省的特點：廣西之山的特點是“有純石者，有間石者，各自分行獨挺，不相混雜”；云南之山，“皆土峰繚繞，間有綴石，亦十不一二，故環(huán)洼為多”；貴州之山，“則介于二者之間，獨以逼聳見奇”。又說：云南之山“惟多土，故多壅流成海，而流多渾濁”，廣西“惟石，故多穿穴之流，而水悉澄清”，至貴州則“介于二者之間”。 (1)喀斯特地貌為什么在我國的亞熱帶地區(qū)最典型？ (2)西南地區(qū)喀斯特地貌發(fā)育的主要自然條件是什么？ (3)文中“雍流成海”的“?！笔侵竉_______，“流多渾濁”的形成原因是什么？ (4)文中“穿穴之流”是指________。 答案　(1)水對可溶性巖石的化學反應速度隨著溫度的升高而加速，所以我國南方的亞熱帶地區(qū)的溶蝕速度比北方快；再加上南方的熱帶、亞熱帶地區(qū)的生物化學作用較強，土壤中二氧化碳的含量比溫帶要高幾倍，經(jīng)土壤進入水中的二氧化碳就多，所以喀斯特地貌典型。 (2)巖石條件：原為海洋，沉積形成了大量的石灰?guī)r，地殼活躍，升降明顯；氣候條件：亞熱帶季風氣候，氣候溫暖濕潤，有利于地表水和地下水的形成與富集；生物條件：氣候條件有利于生物的生長，導致土壤和流水中有機酸含量高，所以喀斯特地貌發(fā)育。 (3)湖泊　“惟多土”即泥沙入河流，水變渾濁。 (4)地下暗河 反思歸納　剖析桂林“山水”的成因 以桂林“山水”的成因來理解陸地各圈層的整體性 喀斯特作用條件 圈層 自然要素 桂林地區(qū)的自然條件和環(huán)境特征 巖石的可溶性 巖石圈 巖石條件 原為海洋，石灰?guī)r大量沉積；后抬升成為陸地，石灰?guī)r廣布 石灰?guī)r厚度大，巖性純，空隙和裂隙廣泛發(fā)育，透水性、可溶性好 水的溶 蝕力 大氣圈 氣候條件 位于亞熱帶濕潤區(qū)，氣候溫暖，降水充沛 水圈 水文條件 地勢東、西、北部高，中、南部低，利于地表水、地下水的形成與富集，漓江南北縱貫，水的流動性強，侵蝕作用強烈 生物圈 生物條件 亞熱帶氣候利于生物生長和土壤有機質的積累，土壤和流水中的有機酸含量較高，水的溶蝕力強 對點訓練一　喀斯特地貌的成因 1．喀斯特作用的本質是 (　　) A．含有二氧化碳的水對可溶性巖石的溶蝕和淀積作用 B．含有二氧化碳的水對巖石的侵蝕和風化作用 C．含有二氧化硫的水對可溶性巖石的溶蝕和淀積作用 D．含有二氧化硫的水對巖石的溶蝕和淀積作用 答案　A 國土資源部在廣西進行土地資源調(diào)查時，發(fā)現(xiàn)了一種世界地質奇觀——樂業(yè)天坑群。讀圖完成下題。 2．形成“樂業(yè)天坑”的地質作用是(　　) A．流水堆積 B．火山噴發(fā) C．流水溶蝕 D．斷裂下陷 答案　C 解析　廣西多石灰?guī)r分布，形成“樂業(yè)天坑”的地質作用是流水溶蝕作用，屬于典型的喀斯特地貌。 對點訓練二　桂林山水的成因 桂林山水是北起興安，南到陽朔的綿延100多千米的山水風光的代名詞。據(jù)此完成3～4題。 3．下列是對桂林山水自然景觀形象描述的是(　　) A．“人在水下走，船在天上行” B．“遠看是山，近看是川” C．“一山有四季，十里不同天” D．“青蓮出水，碧蓮玉筍世界” 4．關于桂林山水成因的敘述，不正確的是(　　) A．石灰?guī)r厚度大，巖性純，空隙和裂隙發(fā)育 B．氣候炎熱多雨，地表水和地下水豐富 C．流水沉積作用強烈，淀積沉積地貌發(fā)育 D．土壤和流水中有機酸的含量較高 答案　3.D　4.C 解析　第3題，“青蓮出水，碧蓮玉筍世界”是徐霞客對桂林山水的形象描述。第4題，本題意在考查桂林山水形成和發(fā)育的條件。桂林山水是巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈相互作用的結果，是含有二氧化碳的水對可溶性巖石的溶蝕和淀積作用形成的。 綜合提升 5．讀“某洞穴剖面景觀示意圖”，回答下列問題。 (1)圖中所表示的地貌景觀是在(　　) A．石灰?guī)r分布區(qū) B．花崗巖分布區(qū) C．玄武巖分布區(qū) D．片麻巖分布區(qū) (2)讀“CaCO3＋CO2＋H2OCa(HCO3)2”化學方程式，簡要說明石筍、石鐘乳、石柱的形成原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)該地貌景觀在我國四大高原中有廣泛分布的是________高原。 (4)用人地關系協(xié)調(diào)發(fā)展的觀點，簡述人類如何趨利避害開發(fā)利用這種地貌景觀資源。 答案　(1)A (2)可溶性的石灰?guī)r(CaCO3)遇到含有二氧化碳(CO2)的水后，石灰?guī)r溶解，形成可溶于水的Ca(HCO3)2。含有Ca(HCO3)2的水由溶洞洞頂滲出，由于壓力減小或溫度升高，CO2逸出，CaCO3沉淀出來，形成石鐘乳和石筍 (3)云貴 (4)①充分合理利用其在旅游、倉儲、療養(yǎng)、生物培育等方面的資源價值；②注意避免地基塌陷、環(huán)境污染、破壞性開發(fā)等超越環(huán)境承載量的不良現(xiàn)象發(fā)生。 解析　該題以某洞穴剖面景觀示意圖為切入點，考查喀斯特地貌的形成及形態(tài)，同時綜合考查了與喀斯特相關的基礎知識及識記、分析問題的能力。第(1)題，從圖中“某洞穴”景觀的石筍、石柱、石鐘乳就可得出，這種地貌為喀斯特地貌，多在石灰?guī)r分布的地區(qū)形成。第(2)題，該化學反應是可逆反應，隨著外界條件的變化，二氧化碳的溶解和逸出，產(chǎn)生溶蝕和淀積，形成各種喀斯特地貌景觀。第(3)題，結合區(qū)域地理知識即可得出。第(4)題，人類充分利用自然環(huán)境條件，遵循規(guī)律，則能達到趨利避害的目的。 教材P69　問題 我國西南地區(qū)分布著大量的石灰?guī)r，屬可溶性巖石。石灰?guī)r在水和二氧化碳等共同作用下，發(fā)生化學溶蝕、淀積作用，從而形成峰林、溶洞、地下河、石鐘乳、石筍等千姿百態(tài)的巖溶地貌。由于我國西南地區(qū)降水豐富，氣候溫暖，植被茂盛，加之可溶性巖石純度高，因此溶巖地貌發(fā)育得十分典型。 教材P71　活動 1．喀斯特地貌發(fā)育需要的基本條件：(1)可溶性巖石；(2)豐富的地表水和地下水。 桂林地區(qū)形成典型喀斯特地貌的原因：這里的石灰?guī)r分布廣，厚度大，巖性純，裂隙多，氣候溫暖，降水量大，地表水和地下水豐富，植被豐富。 2．來自大氣圈中的二氧化碳和水圈中的地表水、地下水對巖石圈中的石灰?guī)r產(chǎn)生溶蝕作用，溶蝕作用形成了溶洞、地下河等，又為地下水提供了一個貯存空間。生物圈中植物生長茂盛的地區(qū)，土壤中的有機酸含量較高，對巖石的溶蝕起促進作用。 喀斯特地貌一方面可以作為旅游資源加以開發(fā)利用，給人們帶來美的享受，同時帶動當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。另一方面喀斯特地貌區(qū)地形崎嶇，交通不便，給鐵路、公路、水庫等的建設帶來安全隱患，增加成本?？λ固氐孛矃^(qū)容易產(chǎn)生水土流失，并出現(xiàn)石漠化。 [基礎過關] 古往今來，“桂林山水甲天下”不知喚起了多少人對桂林山水的向往。讀圖，回答1～2題。 1．圖中屬于地面喀斯特地貌的是 (　　) A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 2．圖中景觀主要與喀斯特淀積作用有關的是 (　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案　1.A　2.D 解析　第1題，從圖中可以看出漓江風光、象鼻山、峰林都是典型的地面喀斯特地貌，地下“神宮”是地下喀斯特地貌。第2題，由圖示可知，①②③均為地面喀斯特地貌，形成原因是溶蝕作用；④是地下喀斯特地貌的石鐘乳，主要是淀積作用形成的。 下面是“云貴高原形成與發(fā)育過程示意圖”。讀圖，完成3～4題。 3．從上圖中可以看出，云貴高原的形成發(fā)育過程中 (　　) A．內(nèi)力作用為主導因素 B．外力作用為主導因素 C．內(nèi)外力共同作用，不同時期，內(nèi)外力都有可能成為主導因素 D．以上說法都不正確 4．貴州素有“八山一水一分田”的說法，人均耕地不足，石漠化現(xiàn)象突出，造成石漠化的主要原因是 (　　) ①降水豐富?、诓缓侠淼霓r(nóng)業(yè)活動?、弁翆颖?，水土易流失?、艿乇砀稍锒却? A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④ 答案　3.C　4.A 解析　第3題，結合四幅示意圖分析可知，云貴高原形成初期，內(nèi)力的隆起作用起主導作用；后期流水的侵蝕作用對形成目前云貴高原崎嶇的地形起主導作用，所以C項正確。第4題，貴州地處季風氣候區(qū)，降水豐富，流水侵蝕作用強，石灰?guī)r地區(qū)土層薄，地勢起伏大，水土易流失，再加上人類不合理的農(nóng)業(yè)活動對植被的破壞嚴重，導致水土流失嚴重，石漠化現(xiàn)象突出，所以A項正確。 “中國南方喀斯特”獨特的地質地貌景觀成為人們關注的焦點。據(jù)此回答5～6題。 5．讀“喀斯特地貌示意圖”，關于圖示各部位地質作用的敘述，正確的是 (　　) A．5為地下河，因淀積作用而成 B．6和7兩個小地貌均為侵蝕作用而成 C．1和4兩個小地貌均為流水溶蝕侵蝕而成 D．2和3之間是斷層，為地殼運動而成 6．圖中6和7像年輪一樣成為環(huán)境變化的記錄器，環(huán)境要素的變化會形成粗細不等的節(jié)，下列說法正確的是 (　　) ①粗大的節(jié)往往代表低溫少雨的年份?、诩毿〉墓?jié)代表降水較少的年份?、鄞执蟮墓?jié)代表植物茂盛的年份 ④細小的節(jié)代表土壤發(fā)育良好的年份 A．①② B．②④ C．②③ D．①④ 答案　5.C　6.C 解析　第5題，地下河是在流水的溶蝕作用下形成的；圖中6為石鐘乳，7為石筍，是在流水的淀積作用下形成的；2、3處為裂隙，不是斷層。第6題，6、7在溫暖濕潤的年份發(fā)育得比較快，比較粗大，在這樣的年份植物生長茂盛，土壤發(fā)育良好。 自然界鬼斧神工，形成了許多天然的“橋”，下面是由侵蝕作用形成的幾座“天生橋”。據(jù)圖回答7～8題。 7．以上“天生橋”所在地區(qū)水土流失最嚴重的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 8．喀斯特溶蝕橋的形成與下列哪些物質循環(huán)有關(　　) ①地殼物質循環(huán)　②碳循環(huán)?、鬯h(huán)?、苌镅h(huán) A．①③④ B．①②④ C．①②③ D．①②③④ 答案　7.A　8.D 解析　黃土橋主要分布在黃土高原地區(qū)，該地區(qū)水土流失嚴重；海蝕橋主要分布在基巖海岸地帶，是海浪侵蝕的結果；喀斯特溶蝕橋主要出現(xiàn)于石灰?guī)r廣泛分布地區(qū)，是常見的喀斯特地貌，其形成與地殼物質循環(huán)、碳循環(huán)、水循環(huán)、生物循環(huán)都密切相關；風蝕橋則主要分布于干旱地區(qū)，風力侵蝕嚴重。 9．讀“某洞穴剖面景觀示意圖”，回答下列問題。 (1)圖示地貌稱為________地貌。我國以這類地貌成為旅游勝地的是____________和____________(舉兩例)。 (2)下面兩組化學反應式可表示此種地貌的形成原理： A：CaCO3＋H2O＋CO2＝Ca(HCO3)2 B：Ca(HCO3)2＝CaCO3↓＋H2O＋CO2↑ 其中石鐘乳的形成可用方程式________表示，為流水的________作用；溶洞的形成可用方程式________表示，為流水的________作用。 (3)試簡單分析圖中地下河的形成過程。 答案　(1)喀斯特(或巖溶)　廣西桂林山水　云南路南石林 (2)B　淀積　A　溶蝕 (3)地下水沿著細小的裂隙流動，并進行溶蝕作用。隨著壓力的增大，(孔隙中的水增加和)水流量、流速的增加，孔隙迅速擴大、合并，形成管道式的流水即地下河。 解析　本題以溶洞剖面圖為背景，考查喀斯特地貌的形成和開發(fā)利用。第(1)題，根據(jù)圖示洞穴中的石鐘乳、地下河等景觀，可以推斷該地貌為喀斯特地貌。像桂林山水、路南石林等均是著名的喀斯特地貌旅游景觀。第(2)題，石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣，易溶于含有CO2的水中，A反應式表示喀斯特作用中的溶蝕作用；B表示淀積作用。第(3)題，地下河是在流水的溶蝕作用下沿裂隙逐漸發(fā)育而成的。 [能力提升] 下圖表示“我國某地地形發(fā)育示意圖”。讀圖，回答10～11題。 10．圖中甲地反映的地形主要分布在我國的(　　) A．黃土高原 B．云貴高原 C．內(nèi)蒙古高原 D．青藏高原 11．下列選項中，描述該地區(qū)景觀的是(　　) A．不識廬山真面目，只緣身在此山中 B．會當凌絕頂，一覽眾山小 C．山在兩岸走，人在畫中游 D．一片孤城萬仞山 答案　10.B　11.C 解析　圖中顯示甲地為高原地形，分布有溶洞地貌，說明是喀斯特地貌區(qū)，主要分布在我國的云貴高原。著名的桂林山水景觀即為喀斯特地貌形成的。 由云南石林、貴州荔波、重慶武隆共同組成的“中國南方喀斯特”世界自然遺產(chǎn)申報項目，在第三十一屆世界遺產(chǎn)大會上獲全票通過，成功躋身世界自然遺產(chǎn)之列。據(jù)此回答12～13題。 12．圖中石林的形成原因是(　　) A．風力侵蝕作用 B．巖漿作用 C．流水溶蝕作用 D．變質作用 13．下列有關敘述正確的是(　　) ①巖石的透水性越好，喀斯特地貌發(fā)育越典型?、跉夂蛟綕駶櫍λ固氐孛驳陌l(fā)育程度就越好?、蹥鉁赜撸欣诳λ固氐孛驳陌l(fā)育?、芸λ固氐孛才c生物活動沒有關系 A．①② B．③④ C．①②③ D．①②③④ 答案　12.C　13.C 解析　第12題，石林是典型的喀斯特地貌?？λ固氐孛彩鞘?guī)r受流水化學作用而形成的。在我國四大高原中，云貴高原石灰?guī)r面積廣大，喀斯特地貌發(fā)育廣泛。它們的形成都是可溶性的石灰?guī)r(CaCO3)遇到含有二氧化碳(CO2)的水后，溶蝕作用形成的。第13題，喀斯特地貌的發(fā)育取決于地球各圈層的相互作用。喀斯特地貌是石灰?guī)r受流水化學作用而形成的。巖石的透水性越好，水流動性越強，水與可溶性巖石間的化學反應速度隨著溫度的升高而加速，喀斯特地貌的形成離不開水，氣候愈濕潤，降水愈豐富，地表水與地下水的流動性愈好，愈能提高喀斯特地貌的發(fā)育程度。 首先大氣中與水體中CO2的含量是影響喀斯特地貌形成的重要物質，其次氣溫愈高，愈有利于加快上述化學反應，可促進喀斯特地貌的發(fā)育 。水的溶蝕作用不僅取決于水中CO2的含量，而且與水中有機酸和無機酸的數(shù)量有關，而水中酸性含量與生物的生命活動密切相關。 14．某地理課題組為完成“喀斯特地貌發(fā)育機制的研究”提出了以下設想，根據(jù)設想材料，結合所學知識，分析回答下列問題。 設想一：氣候是我國南北方喀斯特地貌發(fā)育差異的主導因素。為論證這一設想，課題組在我國三個石灰?guī)r分布區(qū)采樣，獲取如下數(shù)據(jù)： 地區(qū) 降水時 間分布 年降水量(mm) 年平均氣溫(℃) 年溶蝕率(毫米/年) 廣西中部 相對均勻 1 500～2 000 20～22 0.12～0.3 湖北三峽 中等 1 000～1 200 12～15 0.06 河北西北部 集中 400～600 6～8 0.02～0.03 設想二：植被、坡度對地下喀斯特地貌發(fā)育有一定程度的影響。課題組根據(jù)植被覆蓋率、坡度與地下喀斯特地貌發(fā)育程度的相關數(shù)據(jù)畫出了如下坐標圖： (1)分別解釋年降水量、年平均氣溫與年溶蝕率之間的內(nèi)在關系。 (2)解釋植被覆蓋率與地下巖溶地貌發(fā)育程度關系曲線的形成理由。補充坡度與地下巖溶地貌發(fā)育程度的關系曲線。 (3)為什么在我國北方的深厚石灰?guī)r分布區(qū)，沒有形成像桂林那樣的“山水”？ 答案　(1)降水量大、分布均勻促使石灰?guī)r受溶蝕的時間長，溶蝕率大；氣溫高，水中二氧化碳含量高，加快石灰?guī)r的溶蝕。 (2)植被覆蓋率高，加大下滲量，減弱了地表徑流，從而促進了地下巖溶地貌的發(fā)育；同時植物根系排放的酸性物質也有利于石灰?guī)r的溶蝕?！∪缦聢D所示： (3)①北方熱量較差，降水較少；②北方生物量少，土壤和流水中有機酸含量較南方低；③北方石灰?guī)r分布區(qū)流水的侵蝕、溶蝕作用都比南方弱。 解析　該題主要考查從表格中獲取有效信息、調(diào)動和運用所學知識分析和解決實際問題的能力。第(1)題，一般情況下年降水量大、年平均氣溫高時，年溶蝕率就大。第(2)題，從甲圖可以看出，植被覆蓋率高，巖溶地貌發(fā)育程度高，這是因為植被具有涵養(yǎng)水源的功能，豐富的地下水促進了巖溶地貌的發(fā)育；同時植物根系排放的酸性物質也有利于石灰?guī)r的溶蝕。坡度越大，水的下滲越少，巖溶地貌發(fā)育越差。第(3)題，桂林“山水”的形成是氣候、生物、地形、巖石、水文等各要素相互作用的結果，北方地區(qū)水熱條件差、生物量少、土壤和流水中有機酸含量較南方低，流水的侵蝕、溶蝕作用都比南方弱，所以沒有形成像桂林那樣的“山水”。